А) Общие принципы строения анализаторов
| 1. Многослойность В состав каждого анализатора входит огромное количество нейронов, расположенных послойно – 3х-нейронные восходящие пути (афферентные). Нейрон первого слоя связан с рецептором, последний – с корой головного мозга. Точность передачи сигнала, снятие «шумов» | 2. Многоканальность Каждый слой нейронов связан с нейронами последующего слоя огромным количеством нервных волокон Тонкий анализ в коре больших полушарий | 3.Сенсорные воронки Расширяющие и суживающие Расширение с последующим сужением афферентации и дальнейшим расширением потока на кору (зрительный анализатор) или только расширение (слуховой). Физиологический смысл суживающихся воронок в уменьшении количества информации, которая передается в мозг; в расширяющихся воронках - наоборот |
| 4.Дифференциация по горизонтали и вертикали | |
| По вертикали Заключается в формировании отделов из нескольких слоев нервных элементов: обонятельные луковицы, кохлеарные ядра, коленчатые тела. Каждый отдел имеет свою определенную функцию. Отдел – это более крупное образование, чем слой элементов. Между отделами по вертикали образуются проводящие связи. | По горизонтали Заключается в формировании различных свойств рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого слоя |
Б. Основные физиологические функции анализаторов:
Схема функционального значения различных органов
1 ФУНКЦИЯ – ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ – происходит превращение энергии раздражителя в энергию возбуждения рецептора. Начинается в специализированных структурах – рецепторах, которые входят как основная структура в периферический отдел анализатора и формируют его рецептивное поле.
Рецепторы различаются по: 1) морфологической дифференцировке и 2) физиологической специализации.
1) Морфологическая дифференцировка заключается в различиях структуры и в том, что многие рецепторные клетки находятся в специализированных многоклеточных органах – органах чувств, приспособленных к передаче раздражителей рецепторным клеткам или нервным окончаниям.
2) Функциональная специализация проявляется:
а) в приспособлении к восприятию определенного вида раздражителя – звукового, светового, механического, температурного и т.д.;
б) в высокой возбудимости – т.е. способности возбуждаться и формировать ПД при действии минимального по силе раздражителя. Очень высокая возбудимость характерна только по отношению к адекватным раздражителям:
1 фотон света – для сетчатки глаз – ощущение света
Возбудимость по отношению к неадекватным раздражителям низкая. Неадекватный раздражитель должен превышать силу адекватного в миллиарды раз для того, чтобы возникло ощущение:
сильное механическое раздражение глаза – ощущение света – «искры из глаз»
Возбудимость рецептора – величина непостоянная, зависит от состояния самого рецептора и изменяется под воздействием корковых влияний и влияний ретикулярной формации. Возбудимость снижается при адаптации рецептора. Свойством адаптации владеют все рецепторы, кроме вестибулорецепторов и проприорецепторов.
Классификация рецепторов
1. По характеру формирующегося ощущения (психофизиологическая классификация):
- зрительные;
- слуховые;
- обонятельные;
- вкусовые;
- осязательные;
- тепловые и холодовые (температурые);
- болевые;
- кинестезические
все моно- и полимодальные
2. По строению:
1) первичные: обонятельные, тактильные, проприорецепторы;
2) вторичные: вкуса, зрения, слуха, вестибулярные.
3. По локализации:
- экстерорецепторы – кожи – воспринимают информацию о действии раздражителей внешнего мира;
- интерорецепторы – висцерорецепторы, проприорецепторы, ангиорецепторы, рецепторы ЦНС, вестибулорецепторы – воспринимают информацию о состоянии внутренних органов и внутренней среды и положении тела в пространстве.
4. По физической природе адекватного раздражителя:
- механорецепторы;
- хеморецепторы;
- терморецепторы;
- фоторецепторы;
- фонорецепторы;
- ноцицепторы
5. По скорости адаптации:
- быстроадаптирующиеся;
- медленноадаптирующиеся.
6. По пороговой силе раздражителя:
- низкопороговые;
- высокопороговые.
Строение рецепторов
| Структурные компоненты: | Вспомогательный аппарат (в органах чувств) | Воспринимающая структура (собственно рецептор) | Генерирующая структура |
| Функция: | Передача действия раздражителя на воспринимающую структуру – собственно рецептор | Развитие генерируемого потенциала (ГП) или рецепторного потенциала (РП) (ГП=РП=ЛО) | Генерация на основе ГП или РП серии ПД |
Механизм возбуждения рецепторов
находится в прямой зависимости от строения рецепторов
Первичные
(первичночувствующие)
(обонятельные, тактильные, проприоцепивные)
Распространение ПД на нервное окончание афферентного нейрона проводникового отдела анализатора | Вторичные
(вторичночувствующие)
(вкусовые, зрительные, слуховые)
 Между раздражителем и телом чувствительного нейрона (1й нейрон проводящего пути) располагается рецепторная клетка
 Действие раздражителя
 Выделение рецепторной клеткой в ответ на действие раздражителя медиатора (АХ)
 Действие АХ на постсинаптическую мембрану синапса на афферентном нервном окончании первичного нейрона проводникового отдела анализатора и формирование ПСП = ГП
 Формирование деполяризации типа ГП равного ЛО
Формирование на основе ГП в первичном нейроне проводникового отдела распространяющегося ПД
|
Изменение проницаемости мембраны (ее ионных каналов) клетки-рецептора для ионов Na+
На основе РП генерация серии ПД
Обнаружение сигналов зависит от чувствительности рецепторов. Чувствительность рецепторов к адекватным раздражителям очень велика. Послойно в нейронах анализатора она еще больше увеличивается, так в зрительном анализаторе рецепторные клетки периферического отдела возбуждаются 1 фотоном света, а зрительные нейрона в различных частях зрительного анализатора послойно увеличивают свою чувствительность в 107 раз, что обеспечивает восприятие системой зрительного анализатора слабых световых сигналов.
2 ФУНКЦИЯ – РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ анализатором начинается еще в рецепторных клетках и продолжается в последующих элементах анализатора. Происходит по следующим параметрам раздражителя:
1. По изменению интенсивности (по приросту силы) – в результате обеспечивается разная ответная реакция на минимальное различие в силе между двумя стимулами – это называется порог различия или разностный порог. В 1834 г. Э. Вебер открыл закон, согласно которому ощущение формируется, если последующий стимул превышает ранее действующий на определенную долю – т.е. 
. Это минимальное различие по силе, вызывающее ответную реакцию. Для тактильного рецептора кожа порог различия составляет 3*10-2= 0,03 г. Для рецепторов слуха, зрения закон Вебера-Фехнера описывает зависимость силы ощущения от интенсивности раздражителя следующей формулой:
Е = а log J + b, где Е – ощущение
J – сила раздражителя
а и в – константы, различные для разных анализаторов
2. По временным показателям – различие происходит, когда последующий раздражитель не сливается с предшествующим и не попадает в рефрактерную фазу возбудимости, вызванную действием предшествующего.
3. По пространственному рисунку действия раздражителей на рецептивное поле: различение происходит только в том случае, если при действии двух раздражителей между двумя возбужденными рецепторами рецептивного поля находится хотя бы 1 невозбужденный рецептор. В противном случае пространственного различия действия раздражителей не происходит.
3 ФУНКЦИЯ – ПЕРЕДАЧА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ начинается в рецепторном отделе анализатора и продолжается во всех его последующих звеньях. Цель: донести до корковых центров информацию, удобную для анализа. Заключается в пространственном и временном преобразовании:
 Пространственное преобразование
 Изменение геометрии пространственного образа или частей данного образа. Особенно характерно для зрительного и тактильного анализатора.
| Временное преобразование
 Сжатие временной информации и преобразование ее в отдельные пачки ПД, разделенные временными интервалами.
|
| Обеспечение наибыстрейшего анализа сенсорной информации в корковом отделе анализатора |
4 ФУНКЦИЯ – КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ – начинается рецепторами и продолжается во всех отделах анализатора (таблица 3).
5 ФУНКЦИЯ – ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ –это распознание или избирательный анализ отдельных признаков раздражителя и их биологического значения. Это функция нейронов-детекторов и их межнейрональных связей. Они расположены на всех уровнях анализатора и существует их функциональная иерархия: на более низких уровнях локализуются детекторные нейроны, распознающие более простые признаки раздражителя, а в корковом отделе подвергаются детекторному анализу самые сложные признаки раздражителя.
6 ФУНКЦИЯ – ОПОЗНАНИЕ ОБРАЗА (формирование ощущения) – конечная и наиболее сложная операция анализаторов. Производится высшими нейронами-детекторами коркового отдела анализатора на основе всей ранее проделанной работы и заключается в формировании «образа раздражителя», в выделении его из массы раздражителей, опознании его биологической сути и значимости для организма. Происходит опознавание окружающего мира через совокупность опознанных образов – сенсорных образов. Механизм опознания основан на существовании в коре двух нервных процессов – возбуждения и торможения.
Возбудительное опознание приводит к дивергенции процессов возбуждения по слоям анализатора и обеспечивает формирование множества проекций на коре.
Тормозное опознание происходит с участием тормозных интернейронов, которые тем активнее затормаживают возбуждение в коре анализатора, чем сильнее возбуждение в возбуждающем нейроне, который возбудил этот тормозный нейрон (механизм возвратного торможения).
Конечный приспособительный результат этих видов опознания – обеспечение точности анализируемой информации.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 3624;